Как выполняется обсадка скважины

Содержание

Обсадная труба используется для создания колонны внутри пробуренного скаженного колодца. Трубы для обсадки скважины могут быть из разных материалов. Правильная обсадная колонна (кондуктор) создаётся из металлических труб внутрь которых вставляется колонна и ПВХ.

Определение и назначение обсадной трубы

Давайте разберемся, что же такое обсадная труба для скважины. Это трубопровод, собранный из труб вертикально, где все элементы соединены герметично, и каждый из них имеет армированный кожух.

Обсадные трубы:

1. Обеспечивают целостность водозаборного шурфа.
2. Уберегают источник от сдвигов пластов грунта, обвалов породы.
3. Не позволяют просачиваться грязным грунтовым водам внутрь.
4. Обеспечивают водозабор из чистых водоносных пластов.
5. Защищает насос, установленный внутри, кабель и передаточный шланг.
6. Не дают возможности естественному давлению грунта «запечатать» скважину.

Труба для скважины может изготавливаться из различных типов материалов. В любом случае все элементы должны быть соединены при монтаже в единую целостную герметичную конструкцию.

Виды обсадных труб для скважин

Трубы для скважины различаются не только по способности переносить нагрузки. Данный параметр зависит от толщины стенок. При выборе труб обсадных для скважины, необходимо учитывать, из какого материала они изготовлены.

Каждый из них имеет ряд преимуществ и недостатков, что определяет целевое назначение. Если не понятно, какие трубы лучше для скважин той или иной глубины, читайте далее или обратитесь к специалистам.

Трубы из металла

Здесь есть еще одна классификация. Изделия делятся на виды, и бывают:

• чугунными или стальными;
• эмалированными;
• оцинкованными;
• из нержавейки.

Сказать однозначно, какая обсадная труба для скважины лучше нельзя, потому что каждый тип находит применение в зависимости от климата, особенностей грунта, глубины залегания водоносных платов, других факторов.

Самым популярным видом металлических обсадных труб являются стальные. Сталь применима для устройства артезианских скважин, когда глубина доходит до отметки залегания известняковых водоносных пластов. Не знаете, какую трубу выбрать для скважины? Сталь – универсальный материал, который подойдет для источника любого типа и целевого назначения. Преимуществами являются:

1. Продолжительный период эксплуатации.
2. Высокая несущая способность при небольших габаритах.
3. Невосприимчивость к внешним механическим воздействиям и деформациям.
4. Устойчивость к истиранию, возможность чистить источник от донных отложений.

За все перечисленные требования к обсадным трубам придется заплатить. Высокая стоимость и большой вес – это минуты металлический обсадок для скважин. В процессе эксплуатации у воды появляется металлический привкус. Самостоятельно смонтировать шурф тяжело ввиду большой удельной массы.

Трубы из асбестоцемента

Это материал, себестоимость которого ниже. Он устойчив к воздействию солей. Асбестоцемент уже много лет используется при строительстве гидросооружений. Перечень главных преимуществ следующий:

1. Исключается появление очагов коррозии.
2. Допустимый эксплуатационный период – 65 лет.
3. Стоимость доступна, всегда имеется в продаже.

Но есть и ряд недостатков, и первый из них заключен в том, чтобы такие обсадные трубы не применяют для обустройства артезианской скважины. Кроме того:

1. Сложный монтаж, необходимость применения спецтехники.
2. Материал хрупкий, боится механических ударов, что усложняет транспортировку.
3. Предусмотрено фланцевое соединение или сочленение стык в стык, что не гарантирует герметичность.
4. Требуется регулярное обслуживание. На поверхности появляется налет, который придется снимать.

Диаметр обсадной трубы для скважины и толщина стенок варьируется, но представленный ассортимент обладает меньшим диапазоном сфер применения, чем металл или пластик.

Трубы из пластика

Полиэтилен НД, ПВХ и полипропилен продолжает выдавливать с рынка конкурентов из металла и бетона. Популярность обеспечили конкурентные преимущества, коих много:

1. Увеличенная продолжительность эксплуатации.
2. Абсолютная инертность по отношению к солям и другим химическим элементам.
3. Исключено появление очагов коррозии, гниения.
4. Малый удельный вес позволяет выполнять работы без строительной техники.
5. Предусмотрено резьбовое соединение, позволяющее добиться абсолютной герметичности.
6. Простота транспортировки, хранения, использования ввиду малого веса.

Чтобы понять, какую трубу лучше использовать для скважины, если бюджет ограничен, добавьте в этот список низкую стоимость. Недостатком можно выделить ограничение по глубине скважины, которая не может превышать 60 метров. В остальном все зависит от выбранной толщины стенок и геометрии сечения.

Расчет диаметра трубы для обсадки скважины

Рассчитывая планируемый дебит, нельзя забывать, что он напрямую зависит от диаметра обсадных труб. Иными словами, запас воды больше в том источнике, для устройства проектом предусмотрен больший диаметр труб для скважины на воду.

Согласно принятых норм, расход, достаточный для решения бытовых задач семьи, проживающей в частном доме, составляет 0,7 кубометров в час. Именно столько должно пребывать в скважину, чтобы водоснабжение было непрерывным.

Но и это не единственный фактор, влияющий на выбор. В учет берутся параметры насосного оборудования, которое планируется установить. В среднем, чтобы прокачать 4 кубометра воды, потребуется насос, диаметр корпуса у которого порядка 8 см. Должен быть запас, который составляет по 5 мм с каждой стороны.

Это расстояние от насоса до внутренней поверхности обсадной трубы. Поэтому в данном случае к 80 мм нужно прибавить 2 раза по 5 мм. Получается, что для реализации поставленной задачи потребуется обсадная труба, диаметр которой 100 мм.

Устройство обсадки скважины

Основных узлов, которые входят в комплекс обсадки, всего три:

1. Донный фильтр. Не позволяет попадать песку и глине в насос, оставляя его чистым и работоспособным.
2. Тонкий фильтр. Очищает воду от мелких включений, делая ее пригодной для бытового применения.
3. Оголовок. Своего рода герметичная крышка обсадной колонны, которая имеет отверстия для подключения трубопровода и прокладки силового кабеля.

Сами же стенки обсадной колонны могут быть металлическими, пластиковыми или асбестоцементные по желанию заказчика. Ограничениями могут служить только технологические особенности участка и качественный состав среза грунта.

Не нужно забывать и о значении целевого назначения и типа источника:

1. Абиссинский колодец для полива. Подойдут бетонные трубы, так как их стоимость полностью оправдана.
2. Скважина на песок. Подходит пластик, так как глубина такой скважины не более 90 метров.
3. Артезианский источник. Металлические трубы. Артезианская вода находится на глубине 100-350 метров.

На больших глубинах соответствующее давление, которое выдерживает металл. Если есть возможность приобрести нержавейку – отлично. Вода будет пригодна для питья все время пользования. Оцинковка служит долго. Эмалированные трубы не разъедают вещества, содержащиеся в почве. Но выбор диктует отведенный бюджет.

Сразу нужно определиться с целевым назначением источника. Если это абиссинский колодец для полива угодий, то нет смысла тратиться. Вода для бытовых нужд в любом случае должна подвергаться фильтрации, если она течет из скважины на песок. Это – золотая середина. Артезианская вода целебная и чистая. Чтобы она все время оставалась такой, лучше не экономить.

Спонсор статьи предлагает плиты перекрытия, цены отличные, высокое качество ЖБ плит.

Содержание

Выбор и монтаж обсадной трубы – важный этап обустройства системы автономного водоснабжения. Это гидротехническое сооружение требует надежного укрепления. Чтобы повысить качество добываемых ресурсов и увеличить сроки эксплуатации сооружения следует соблюдать правила при установке обсадных труб для скважин.

Особенности

Выбираемая обсадная труба для скважины должна соответствовать определенным требованиям. Например, стандартом для металлических труб является ГОСТ 632-80.

Государственный стандарт на трубы асбоцементные – 539-80. Нормативный документ, в котором упоминаются параметры пластиковых труб – ГОСТ 2248-001-84300500-2009. Выбор труб из этого материала осложняется тем, что, кроме ГОСТа существует множество разновидностей ТУ.

Кроме того, существуют многочисленные зарубежные стандарты. В вопросе выбора того или иного вида обсадной трубы важны знания преимуществ и недостатков. Поэтому стоит разобраться в характерных особенностях подробнее.

Основные достоинства металлических изделий:

• высокая прочность;
• наличие резьбы, которая позволяет создать герметичную конструкцию;
• срок службы до 50 лет;
• возможность прочистки при заиливании.

Из недостатков металлических обсадных труб стоит отметить:

• восприимчивость к коррозии;
• ржавый осадок в воде;
• существенный вес конструкций, из-за чего осложняется монтаж;
• высокая стоимость изделий.

Асбоцементные обсадные трубы хороши такими качествами, как:

• устойчивы к агрессивному воздействию солей;
• они устойчивы к коррозии;
• безопасны и практичны в использовании;
• имеют длительный эксплуатационный срок.

Кроме преимуществ, асбоцементная обсадка имеет и недостатки:

• сложность монтажа – нужно использовать дорогостоящее подъемное оборудование;
• хрупкость изделий;
• отсутствие резьбы, вследствие чего элементы фиксируются встык;
• сложность в обслуживании: чистка изделий осложняется из-за высокой пористости, кроме того, работы, связанные с чисткой, нельзя проводить без полного осушения скважины.

Важный момент – асбоцемент нельзя применять для артезианского вида скважин в известняковом грунте.

Пластиковые трубы – прекрасная альтернатива на такой случай. Они очень популярны для скважин в последнее время. Изготавливаются они из полипропилена и ПВХ. К преимуществам полиэтилена низкого давления относятся следующие характеристики:

• такое устройство дает возможность достигать исключительной герметичности в точках соединений;
• для буровых работ трубы из ПНД наиболее доступны по цене;
• в сравнении со стальными вариантами, пластик совсем не подвергается коррозионным процессам.
• пластиковая обсадная труба легкая;
• такая труба может долго и успешно эксплуатироваться в условиях воздействия агрессивной среды;
• пластиковую обсадную колонну легче всего монтировать самостоятельно.

Наиболее значимые недостатки – это невысокая механическая прочность и неспособность к динамическим нагрузкам. Важный момент – пластиковые трубы не желательно выбирать для скважин большой глубины. Условия эксплуатации скважин с трубами из ПВХ должны быть щадящими.

Если стоит вопрос выбора трубы для бытовой автономной системы водоснабжения, то изделия из пластика являются наилучшим примером соотношения цены и качества.

Размеры

Обсадная труба предназначается для улучшения качеств эксплуатации скважины. Если предпринять попытку сэкономить на приобретении труб, то не только сама скважина, но и оборудование в ней быстро придут в негодное состояние. Многие считают, что для улучшения качества скважины лучше выбрать обсадные трубы большего диаметра.

Однако, чем больше размер обсадки, тем выше дебит водного источника. Чтобы правильно выбрать диаметр обсадной трубы нужно знать учитывать расход ресурсов. Нормативный расход воды за час – 0,7 куб м. Считается, то этого объема достаточно для бытовых и хозяйственных нужд. Еще один важный параметр для определения диаметра трубы – производительность насоса.

Например, максимальный расход составляет 4 куба в единицу времени. Для подобного значения рекомендуется оборудование диметром до 8 см. К этому параметру добавляется возможное расстояние насоса до стенок обсадки, например, 5 мм. Далее можно определить внутренний диаметр труб: Д (внутр) = Д насоса + 5 мм; Д (внутр) – Д внутренний обсадной трубы; Д (насоса) – диаметр насосного оборудования.

Например, если размер насоса 90 мм, то значение внутреннего параметра будет: 90 + 5 = 95. При толщине стенок трубы в 5 мм, расчетное значение трубы составит: 95 + 5 х 2 =105 мм. Стандартные размеры обсадных элементов: 89, 108, 114, 125 мм, 133 мм. Для приведенного примера достаточно выбрать трубу, диаметром 108 мм.

Приведенный пример упрощенный, специалисты рекомендуют учитывать еще и глубину закладки обсадных элементов. Опускать обсадную трубу придется до тех пор, пока скважина не достигнет водоносного слоя. При появлении этого горизонта бурение прекращается, а верхний конец обсадной трубы закрепляется. Трубы выпускают длиной от 9,5 до 13 м с нормальной и удлиненной резьбой. В различия между видами? Какой вариант наиболее приемлем для скважины на воду?

Виды

Все виды обсадных труб структурированы в специальной таблице стандартных требований. Толщина стен, а также диметры должны соответствовать установленным нормативным показателям.

У изделий для скважин обычная точность – 0,7 мм на 1 метр ствола. Диаметр размера трубы может варьироваться от 33,5 до 89 мм. По таблице этот показатель приравнивается для труб 108–146 мм.

Трубы ПВХ для скважин обычно синего цвета с диаметром отверстия 90–225 мм. Для неглубоких или средних скважин подойдут изделия с толщиной стенок до 5 мм. Стенки изделий для глубоких скважин должны быть увеличенными – от 5 до 13 мм.

Выбор обсадной трубы может быть связан со способом взаимного соединения частей в единую колонную. Способы соединения бывают следующими:

• сварочное соединение;
• раструбное сопряжение;
• соединение с резьбой.

Сварка считается жестким соединением стальных сегментов. В обустройстве скважины на воду этот способ применяется редко. Слабые характеристики метода:

• Трудоемкость и необходимость в квалифицированном работнике.
• Необходимость в специальных системах для удержания.
• Приспособления для удержания должны обеспечить необходимый зазор.
• Появление коррозии в соединительном шве.
• Возможность неточной вертикали. Соединенную сваркой металлическую трубу сложнее опускать в скважину.

Подвижное соединение элементом возможно как для ПВХ, так и для стальных конструкций. Происходит соединение путем вставления верхней детали в нижнюю, которая должна быть снабжена раструбом. Этот вариант возможен для небольших по глубине скважин. Из-за возможного смещения сегментов и нарушения целостности вариант применяется также нечасто.

Обсадки с резьбой являются наиболее герметичным способом сборки. Способ, кстати, позволяет установить комбинированную колонну, которая будет включать как стальные сегменты, так и части из ПВХ.

Соединение элементов с внешней резьбой осуществляется посредством муфты. Если резьба на обсадных трубах присутствует и с внешней и с внутренней стороны, то сегменты можно будет вкручивать друг в друга.

Металлические или полимерные детали бывают с внутренней резьбой. Для соединения таких элементов нужны ниппели. При этом, если в первом варианте соединения возможно увеличение диаметра проходки, во втором варианте возможно увеличение диаметра шурфа, в последнем виде соединения диаметр бурения не увеличивается.

Монтаж

Монтаж скважины производится сверление в грунт бура, диаметр которого должен быть меньшим диаметра обсадки. Инструмент необходимо вытащить из земли для удаления загрязнений. Когда глубина будущей скважины достигнет двух метров можно осуществлять спуск обсадного элемента.

Дальнейшее бурение своими руками осуществляется с обсадкой до момента появления водоносного слоя, если нужно, трубу можно нарастить одним из способов, описанных выше. Классическая обсадная колонная состоит из следующих частей:

1. Начальный фильтр для очистки, который обычно представляет собой нержавеющую сетку или проволоку.
2. Донный фильтр, который выполняется из гравия. Он служит защитой вод от загрязнений, которые могут попасть снизу.
3. Герметичный оголовок, который служит защитой от внешних факторов. Крепление герметичного оголовка обеспечит отрицательное давление, которое будет способствовать увеличение притока воды. Для этих целей иногда применяется цементирование этого элемента

Использовать воду из только что пробуренной скважины не рекомендуется. Выкачайте жидкость, чтобы внизу сделать максимально возможное расширение. С более внушительным объемом скважины на дне вам будет поступать больше воды. При правильной обсадке скважины можно сэкономить на установке и замене технологических элементов за счет их длительной эксплуатации.

Советы

При выборе лучшей обсадки для скважины руководствуйтесь классическим сочетанием цены и качества. Эти параметры должны определяться долговечностью сооружения. Оптимальное сочетание можно получить, только если выбрать тип скважины правильно. Варианта может быть два: артезианская или до первого слоя.

Алгоритмов оформления существует гораздо больше. Глубокие скважины лучше оформлять деталями из металла с внутренней и внешней резьбой. Скважины глубиной менее 55 см можно обсаживать пластиковыми элементами с такой же резьбой.

Для определения диаметра трубы учитывайте следующие показатели:

• размеры погружного насоса, планируемого к использованию;
• толщина стенок;
• необходимый минимальный зазор между обсадкой и насосом;
• в случае применения труб с внутренней резьбой, нужно учитывать и толщину ниппелей.

Закрепление одноколонной обсадки в грунте происходит за счет естественного трения. Поэтому калибр трубы должен быть обязательно большим, чем диаметр проходки.

Двухколонный элемент крепится за счет хомутов, которые играют роль центрирующих. При этом затрубное пространство обязательно заполняется гравием или щебнем по всей высоте.

При обустройстве одноколонной обсадки следует иметь в виду, что вытащить ее обратно не представляется возможным. При двухколонной схеме обсадные трубы вытаскиваются домкратом при помощи массивного хомута. Заиленную обсадку можно почистить, при этом работы легко выполняются своими руками при вытащенном насосе.

В скважину опускается наконечник с подсоединенными пожарными рукавами. Внутрь направляется вода под высоким давлением. Уровень стояния воды в скважине при этом может быть любым.

Подробнее смотрите в следующем видео.

Для водоснабжения загородных домов и дач используют скважины, пробуренные до водоносного горизонта. Источником воды на разной глубине являются песчаные и артезианские слои. Обсадная труба для скважины защищает стенки выработки от осыпания грунта и размывания плывунами. Вода в дома подается погружным насосом или центробежной помпой.

Что такое, устройство и назначение

При устройстве водозабора стенку вертикально пробуренной шахты укрепляют, защищая от осыпающейся почвы и загрязненной жидкости из промежуточных слоев грунта. Для этой цели используются обсадные конструкции, выполненные по ГОСТ и техническим условиям, из металла, асбоцемента, металлопластика и полимера.

В зависимости от структуры грунта элемент опускается в шахту, углубленную на некоторое расстояние или устанавливается в начале проходки бурения, формируя ствол выработки.

В некоторых случаях для закрепления колонны и улучшения герметичности проводится цементация пространства между конструкцией и стенкой шахты.

В подготовленную шахту опускается глубинный насос с водоподъемным шлангом НКТ.

Виды и характеристики

Назначение источника и состав грунта определяют тот вид обсадных конструкций, который экономически эффективен и обеспечивает надежную защиту пробуренного ствола на длительный срок. К таким изделиям относятся:

1 ) Асбоцементные, изготовленные из фибробетона. Применяются для обсадки с 1950-х годов. Их отличает дешевизна, надежность, стойкость к агрессивной среде и долговечность – срок эксплуатации составляет 60 лет. Но в связи с хрупкостью асбоцементного материала скважины устраиваются глубиной не более 100 метров, не позволяя вести монтаж и бурение в низких горизонтах.

Для повышения прочности стенки конструкции сделали толще, но дополнительный вес и размер увеличили затраты на монтажные работы.

При стыковке элементов не создается необходимая герметичность колонны, а недостаточная прочность материала не позволяет вести работы в нестабильных грунтах. Сомнения в чистоте воды, поступающей по трубам из асбоцемента, ограничивает их применение техническими нуждами.

2 ) Металлические – электросварные и цельнотянутые конструкции из стали, а также оцинкованный, эмалированный металлопрокат:

• нержавеющие цельнотянутые трубы для скважины – самый надежный и долговечный вариант защиты выработки от давящего грунта и агрессивной среды. Отсутствие коррозии увеличивает срок их эксплуатации в сравнении с изделиями из других материалов. Высокая стоимость цельнотянутого изделия ставит под сомнение экономическую эффективность проекта для шахт глубиной до 150 метров. Применять нержавеющую сталь целесообразно для обустройства артезианских скважин, поднимающих воду из известнякового водоносного слоя с большой глубины, где стенки конструкции испытывают повышенное давление;
• усиленная электросварная труба, с толщиной стенки 6 мм, дешевле нержавеющей, незначительно уступает по прочности, а внутренняя коррозия не ухудшает качество поступающей жидкости. Срок использования конструкции из шовных изделий, составляет не менее 50 лет и сопоставим с периодом эксплуатации высокодебитной скважины;
• оцинкованный и эмалированный варианты, сделаны из тонкой стали для уменьшения стоимости. Но защита металла от коррозии с помощью эмали и цинка, оксид которого при длительном контакте с водой опасен для здоровья, ненадежна. При установке изделия в выработку появляются царапины и сколы, на которых, также как на резьбовых соединениях без защитного покрытия, выступает ржавчина, снижающаяся прочность и разрушающая колонну.

Размеры: толщина стенок от 6.2 до 12 мм, диаметры от 125 мм.

3 ) Пластиковые водоподъемные конструкции изготавливаются из полимеров трех видов:

• ПНД­-трубы для обустройства ствола шахты – полиэтилен низкого давления. Материал отличается плотной структурой, обладает химической устойчивостью, не разрушается при ударных нагрузках. Соединения составных частей герметичны. К недостаткам ПНД-изделия относится хрупкость материала при изгибе, что может привести к трещинам в процессе обсадки в пробуренную с отклонением от вертикали шахту;
• НПВХ – изделия из непластифицированного поливинилхлорида. Устойчив к деформации, герметичное соединение элементов выдерживает до 5 тонн нагрузки. Плотность материала такова, что при обсадке шахты поливинилхлорид не всплывает;
• МПП – полипропиленовое морозостойкое изделие. Плотность материала ниже, чем у конструкций из ПНД и НПВХ, обеспечивает меньший вес элементов, снижается нагрузка на соединения в составных частях. Монтировать изделия можно до -30 С.

Размеры: толщина стенок от 4.3 до 12 мм, диаметры от 90 до 400 мм.

Достоинством пластиковых обсадных конструкций является низкая цена, стойкость к коррозии и агрессивным средам, небольшой вес, герметичность соединений собранной колонны и ориентировочный 50-летний срок эксплуатации.

Питьевая вода, проходящая по ПВХ-трубам, не меняет своих свойств и безопасна для человека.

Отрицательным моментом полимера является низкая механическая прочность, не позволяющая ее использовать в качестве обсадки в плотных породах на глубине более 50 метров.

Чаще водоподъемные пластиковые трубы применяются в качестве колонны, находясь внутри стального каркаса.

4 ) Металлопластиковые – усиленные электросварные изделия с полимерным покрытием. По своим характеристикам не уступает цельнотянутой, но по стоимости дешевле.

При изготовлении они защищаются двуслойным покрытием из слоя адгезива и полиэтилена низкого давления. Сохраняя прочностные свойства, за счет полимерного покрытия в пять раз продлевает срок эксплуатации металлопроката, исключая вероятность наружного повреждения конструкции коррозией.

Соединение

Сборку в колонну обсадных труб обеспечивают три способа: резьбовой, сварной и с помощью муфты. Основные требования к соединению – герметичность и прочность, обеспечивающие качественную работу трубопровода при подъеме воды из источника. Надежность крепления отражается в характеристике:

• резьбовая сборка самая дорогостоящая, но отличается безупречной герметичностью и быстрым монтажом. Опущенная в выработку конструкция не допускает просадки между составными частями, соединения выдерживают давление грунта. Сечение трубы при резьбовом варианте сборки не изменится, что позволяет сохранить плановые затраты на бурение и использовать насос в соответствии с выбранным диаметром обсадного изделия;
• сварное соединение выполняется при поэлементном погружении конструкции в шахту, и качество сварного шва зависит от квалификации сварщика. Термическая обработка металла снижает устойчивость к коррозии, и требуется дополнительная защита шва, возникает деформация собранной обсадки. Некачественная сварка повлияет на герметичность крепления, что приведет к попаданию сточной воды. Стоимость изделий без резьбы дешевле, но сварочное соединение удорожает монтажные работы;
• сборка с помощью муфты применяется для асбоцементных конструкций в связи с их хрупкостью. Надежность стыков при такой сборке снижается. Муфта увеличивает диаметр трубы, что приводит к дополнительным расходам при бурении шахты и не гарантирует герметичность соединения.

Сборка элементов в виде раструба применяется редко по причине отсутствия необходимой герметичности и возможной просадки между составными частями. Единичное использование такого метода возможно для подъема технической воды с небольшой глубины.

Резьбовое соединение элементов при правильно выполненном монтаже – самое надежное.

Требования к обсадке

Для безаварийной работы шахты требования к материалу зависят от конкретных условий эксплуатации: назначения выработки и геологии грунта в месте бурения. Конструкции, постоянно обеспечивающие водой частные дома на дачах и индивидуальные хозяйства, должны обладать следующими свойствами:

1. Механической прочностью.
2. Коррозийной стойкостью.
3. Устойчивостью к давлению грунта.
4. Устойчивостью к агрессивным средам.
5. Простотой соединения элементов в колонне.
6. Герметичностью составных частей.
7. Длительным эксплуатационным сроком.

Перечисленные свойства обеспечивают герметичность колонны, целостность ствола выработки и защиту потребляемой воды от загрязнения.

Какую лучше выбрать

Приступая к строительству водозабора, нужно вычислить максимальный объем используемой воды и какую трубу лучше использовать. Расчет на воду для потребления учитывает количество жильцов, численность точек водозабора и их назначение. На основании полученных результатов определяется требуемый дебит скважины и диаметр колонны.

• для источника с технической водой применяется пластик;
• скважину на песок обустраивают пластиком и металлопластиком;
• защиту артезианской шахты выполняют металлические шовные, усиленные металлопластиковые и нержавеющие цельнотянутые трубы.

Выбор элементов для обсадной зависит от назначения скважины и грунтовых условий. При оценке цены и качества отдаем приоритет надежности, безаварийной эксплуатации.

Бурение с установкой

Для организации автономного водоснабжения применяется пошаговая инструкция, выполнение которой гарантирует успешный монтаж объекта. Плановая последовательность работ предусматривает следующие действия:

1 ) Заказать в специализированной организации геологическую оценку местности для определения места бурения под шахту с оценкой глубины водоносного горизонта, степенью его влагонасыщенности и потребительских свойств воды.

2 ) Определиться с назначением выработки и обсадной трубой для скважины:

• верховодка: используется на технические нужды с минимальной глубиной бурения. В качестве обсадной колонны применяются пластиковые изделия с резьбовым соединением;
• на песок: вода используется на общедомовые нужды и как питьевая. Для колонны применяются пластиковые или металлопластиковые конструкции;
• артезианская: с большой глубины из скальных карстовых пород. В качестве обсадной колонны применяются изделия с резьбовым соединением: усиленные сварные стальные, металлопластиковые или цельнотянутые стальные, в зависимости от глубины скважины и сложности породы.

3 ) Бурение верховодки (абиссинский колодец: глубина до 12 метров) и скважины на песок (водоносный горизонт 12–50 метров) можно выполнить своими руками, используя ручной винтовой бур или автобур.

• для бурения в слой верховодки применяем шнек диаметром 40–70 мм;
• используем ПНД 32–63 мм;
• бурение выполняем винтовым шнеком с промывкой, с помощью центробежного насоса, установленного снаружи. Для достижения требуемой глубины используются штанги длиной 2–5 метров;
• после достижения водоносного слоя производим обсадку выработки трубой ПНД с установленным в ней фильтром длиной 2,5 метра и откачиваем мутную воду;
• бурение скважины на песок выполняется буром диаметром 146 мм, для обсадки выработки используется труба ПНД 125 мм;
• для очистки воды к первой обсадной трубе крепится фильтр, у которого диаметр больше диаметра трубы. Остальные изделия последовательно соединяются на резьбу с опущенной в скважину частью колонны до достижения фильтром водоносного слоя. Для лучшей очистки воды фильтр в конструкции засыпается щебнем;
• в колонну опускается скважинный насос с водоподъемным шлангом, который через адаптер, встроенный в обсадку, соединяется с наружным водоводом и производится откачка мутной воды до появления чистой.

4 ) Выработку артезианской (на известь) скважины, глубиной 50–200 п/м осуществляют с помощью спецтехники. Применяются четыре водоподъемных варианта с использованием металлических обсадных изделий:

• обсадка доходит до известкового пласта, а затем открытым стволом меньшего диаметра бурят до водного горизонта;
• используются две обсадных нитки. Первая доходит до пласта известняка, а вторая, перфорированная, меньшего размера, через пласт до водоносного слоя;
• для защиты от смешения верхних вод с артезианскими используют кондуктор – второе изделие большего диаметра, чем обсадка, установленное в верхней части выработки;
• когда известковый слой неоднороден, монтируют три трубы. Первую обсаживают до сложного слоя, вторую, меньшего диаметра, до известняка, третью – меньше чем у второй, до водоносного слоя.

Глубинный насос устанавливается в нижних трубах.

Ошибки при бурении

Приступая к строительству шахты, неквалифицированные и без подготовки работники часто допускают ошибки, игнорируя пошаговую инструкцию монтажных работ:

1. Ошибка в оценке места бурения и расположении водоносного слоя.
2. Неправильное бурение по глубине, ошибочная оценка кернового материала.
3. Нарушение герметичности обсадной колонны по причине плохо скрученных элементов между собой при соединении или некачественной сварке шва.
4. Ошибка в подборе фильтра приводит к выходу из строя насоса после попадания в ствол песка.
5. Неправильный выбор обсадного изделия, не учтен размер выработки и состав грунта.

Ошибки совершаются по халатности, неопытности работников, от плохой подготовки, отсутствия нужного оборудования или инструмента. Чтобы не допускать нарушения, важно изучить опыт профессионалов по фото- и видео-материалам.

Полезное видео

Читайте также:  Что такое скважинный адаптер, монтаж своими руками

Всякое водозаборное устройство нуждается в укреплении, как, впрочем, и любое сооружение. Основной опасностью для скважин является обрушение ее стенок, в результате чего насос и заборный патрубок оказываются безнадежно утраченными, а саму скважину придется тампонировать и обустраивать новую. Чтобы предотвратить такое бедствие, приходится укреплять стенки водозабора искусственно специальными трубами. Рассмотрим, что такое обсадная труба и как она применяется.

Трубы для обсадки стенок скважин

Обсадная труба устанавливается в месте бурения скважины в начале процесса или после проходки некоторого расстояния. Это зависит от характеристик грунта в месте бурения. В зависимости от применяемого способа проходки шурфа, этот элемент может служить дополнительным инструментом формирования ствола скважины.

Трубы обсадные производятся с учетом требований ГОСТ 632-80 и 53366-2009, а также ряда технических условий. Размерный ряд этого вида продукции начинается с диаметра 114 мм и далее, вплоть до 426 мм. Толщину стенок по мере возрастания наружного диаметра от 6 до 14 мм. Марки стали самые различные, общим требованием является высокая свариваемость металла, применяемого для обсадки.

Соединение отдельных элементов обсадной колонны производится разными способами:

1. Резьбовое безмуфтовое. Применяется для сборки изделий с высаженными концами. Это означает, что на одном конце производится горячая высадка, то есть его нагревают и специальным инструментом производят раздачу примерно на 10 мм по диаметру на длину 150 – 200 мм. После чего на этом конце нарезается внутренняя резьба, а на противоположном конце трубы нарезается соответствующая наружная. Соединение производится завинчиванием по резьбе.
2. Муфтовое соединение. На концах труб нарезается наружная резьба, соединение производится резьбовыми муфтами, на которых нарезается внутренняя резьба соответствующего размера. Поставка таких изделий производится с навернутой муфтой на одном конце обсадной трубы. Резьбовые части закрываются полиэтиленовыми колпаками.
3. Сварное соединение. Применение такого способа в настоящее время практически не применяется, во всяком случае, при бурении промышленных шурфов. Однако требование по непрямолинейности обсадной колонны в местах стыка менее 0,7 мм на метр длины, осталось.

Подбор размера трубы для обсадки

Расчет нужного диаметра нужно начинать с определения потребности в количестве воды для нормального функционирования хозяйства. После чего подбирается насос соответствующей производительности. Для скважин могут применяться погружные насосы, размещаемые внутри обсадки или наружные центробежные насосы.

Во втором случае учитываемый фактор – чем больше диаметр обсадной трубы, тем выше дебит скважины, что связано с площадью фильтрующей поверхности.

Для первого случая решающее значение имеет диаметр погружного насоса, зазор между ним и обсадкой должен быть не менее 5 мм. Таким образом, обсадная труба для скважины должна иметь внутренний диаметр, определяемый соотношением:

D_вн = d_нас +10 (мм), где

D_вн – внутренний диаметр обсадки;

d_нас – диаметр насоса.

Например, для случая, когда размер насоса составляет 95 мм, внутренний диаметр обсадки составит 95 + 10 = 105 мм. Учитывая, что для таких труб толщина стенки составляет обычно 6 мм, расчетный диаметр трубы составит 105 + 6х2 = 117 мм. Ближайший стандартный размер по ГОСТ 632-80 — 127 мм.

Однако необходимо учесть еще один немаловажный фактор. Жизненный цикл таких изделий составляет примерно 10 лет и приходит время, когда обсадку нужно менять. Извлечь старую обсадную колонну не всегда возможно ввиду ее ветхости и трудоемкости операции, к тому же для этого нужно специальное оборудование.

Чтобы избежать таких проблем, обычно первоначальные скважины выполняют с учетом ремонтного размера. Это означает, что вместо расчетных 127 мм ставят трубы следующего размера из гомологического ряда, а это 140 мм. При ремонте остается просто вставить новую обсадку в старую, выполнить прокачку скважины и жить спокойно до следующего ремонта.

Пластиковые трубы для скважин

С появлением на рынке изделий из пластика их стали активно применять и в качестве обсадки для скважин. Прочностные характеристики пластиковых изделий не достигают показателей металлических, однако для них свойственно хорошо переносить нагрузки с равномерным обжатием, поэтому обсадная труба из пластика нашла широкое применение. Как положительный фактор рассматривается и более низкая цена на этот вид продукции.

Материалами для изготовления пластиковых труб являются:

• полиэтилен низкого давления (ПНД);
• поливинилхлорид;
• полипропилен, который находит широкое применение и в качестве наружных и внутренних трубопроводов.

Нарезная пластиковая обсадная труба черного или синего цвета производится в размерах 90 – 225 мм в соответствии с требованиями технических условий. Гомологический ряд размеров отличается от такого показателя для металлических изделий и по факту выглядит следующим образом: 90 – 110 – 113 – 117 – 125 – 140 — 165 – 195 – 225 мм. Поэтому использование двух видов труб в одной обсадной колонне невозможно.

Толщина стенок пластиковых изделий 6,3 – 12 мм в зависимости от размера. Удобна форма выпуска нарезных обсадных труб длиной 3000 или 4000 мм, при этом ее вес составляет порядка 4-х килограмм, что облегчает работу с ними при бурении скважины на воду своими руками.

Преимущества пластиковых изделий по сравнению со стальными

Основные положительные отличия пластика по сравнению с металлом в рассматриваемой области применения состоят в следующем:

• цены на пластиковые трубы позволяют уменьшить стоимость водозабора в несколько раз по применяемым материалам;
• весовые характеристики пластиковых обсадок упрощают их транспортировку и монтаж;
• высокая степень герметичности резьбовых соединений;
• длительный срок эксплуатации – на водопроводных системах срок их использования составляет порядка 50 лет;
• благодаря пластичности материала даже замерзшая вода не приводит к разрывам труб;
• материал химически пассивен, что позволяет применять для дезинфекции водозаборов любые реагенты;
• пластик не подвергается коррозии и структурным изменениям;
• внутренняя поверхность не подвержена зарастанию осадками даже при значительной жесткости воды:

Устройство обсадной колонны

Обсадка имеет определенное строение, обусловленное особенностью ее применения и назначения:

1. На первой секции колонны изготавливается фильтрующее устройство для очистки воды от песка и глины. Материалами для него являются различные сетки или нержавеющая проволока, намотанная виток к витку.
2. Нижний открытий торец оборудуется донным гравийным фильтром для изоляции от опорной водонепроницаемой поверхности, здесь происходит первичная фильтрация.
3. Оголовок скважины должен быть герметичным, тогда при откачке воды в ней создается отрицательное давление, способствующее увеличению притока воды в водозабор.

Изложенное здесь, несомненно, поможет принять правильное решение при подборе материалов для обсадки. Успехов вам!

Советуем почитать: Оголовок для скважины

Возможно вам также будет интересно почитать:Пользуясь сайтом oBurenie.ru вы автоматически соглашаетесь с политикой конфиденциальности для использования любых доступных средств коммуникации таких как: комментарии, чат, форма обратной связи и т.д.<index>

Обсадная труба является важной деталью во время обустройства автономной системы водоснабжения. Ее применяют, чтобы укрепить стенки гидротехнического сооружения, увеличить их срок эксплуатации, повысить качество получаемой воды.

Обсадные трубы применяют для скважин, через которые добывают воду из недр Земли. Но прежде, чем выбрать такие системы, необходимо разобраться с материалами, из которых их изготавливают, определить размер для монтажа.

По бурению скважин применяют обсадные трубы.

Определение и назначение обсадной трубы

Обсадной называют специальную трубу, которая имеет кожух с армированием. Она используется, чтобы укреплять внутренние стены скважины. Часто глубокая конструкция предполагает использование и установку нескольких функциональных деталей, которые между собой герметично закрепляются. Получается 1 обсадка по всей длине скважины.

Толщина стенок такой колонны зависит от используемого материала, а также от типа гидротехнического сооружения, где она будет вмонтирована.

У бетонных и металлических изделий диаметр, толщина стен намного больше, чем размеры пластиковых. На 1 конце располагается муфта. Она применяется, чтобы выполнять герметичное соединение 2 деталей. На второй части располагается кольцо, которое надежно защищает резьбу и предотвращает любые ее поломки.

Обсадные конструкции для скважин обладают следующими габаритами:

1. Длина: минимум 3, максимум 13 м, при этом классическим вариантом является 8 м.
2. Толщина стенок: минимум 0,5, максимум 1,6 см, но универсальным вариантом считается 1,2 см. Изделия бывают толстостенными и тонкостенными.
3. Диаметр внутренний: минимум 6,5, максимум 42,5 см.
4. Диаметр наружный: минимум 8, максимум 45 м.

Обсадную трубу применяют для укрепления стенок скважины.

Дополнительно для труб из металла пишется категория прочности.

Обсадные колонны, используемые в скважинах, должны выполнять следующие задачи:

1. Поддерживать целостность всей конструкции во время ее срока службы. Колонны должны быть прочными, устойчивыми к деформациям, сдвигам грунта, различным повреждениям.
2. Поддерживать полную герметичность, чтобы предотвращать попадание вод из грунта внутрь конструкции и не допускать проникновения грязи в источник.
3. Сдерживать питьевую воду из прослоек в обсадке.
4. Защищать конструкцию от повышенного грунтового давления.
5. Защищать насос и прочее оборудование внутри колоны от различной грязи.

Чтобы герметизация была максимальной, специалисты советуют выбирать изделия с типом соединения в виде резьбы.

Разновидности труб для обсадки скважин

Качество скважины во многом зависит и от материалов, которые используются для производства таких конструкций.

Применяют следующие варианты: пластик, древесина, металлы, асбестоцемент. Сложно однозначно определить, какие трубы буду лучшими для обустройства скважины. Выбор такой детали зависит от технических характеристик, климатических условий, производительности, диаметра точки забора воды, параметров насоса и прочего оборудования. Все это влияет на требования к обсадным трубам.

Обсадные трубы из металла

Трубы для колонны обсадки могут быть выполнены из следующих материалов:

• чугун;
• сталь;
• нержавеющая сталь;
• оцинкованное покрытие;
• эмалированное покрытие.

Стальные изделия являются самыми востребованными. Это наиболее практичный вариант для создания колонны.

Изделия соответствуют всем требованиям и условиям, которые предъявляются к такому элементу конструкции. Стальные трубы используют в артезианских скважинах, когда происходит бурение через песчаные либо известняковые почвы.

Трубы из металла считаются самыми практичными.

К преимуществам стальных обсадных систем относится следующее:

1. Повышенная устойчивость к износу, деформациям, повреждениям. Изделие обладает высокой прочностью.
2. Наличие соединения посредством резьбы, чтобы герметичность конструкции была максимальной.
3. Срок службы продолжительный. Он составляет 50 лет для изделий, у которых стенки в толщину по 0,6 см.
4. Наличие возможности очищать скважину бурильным оборудованием, если дно заиливается.
5. Подача воды для питья без сбоев в течение всего периода эксплуатации оборудования.

Но вместе с тем необходимо помнить и о недостатках стальных обсадных конструкций, это:

1. Возможность возникновения ржавчины и соответствующего осадка в воде.
2. Сложность в самостоятельном осуществлении монтажа из-за того, что у толстостенных изделий вес большой.
3. Учет затрат на расходные материалы.

Трубы с эмалированной поверхностью тоже являются склонными к ржавчине, которая возникает, если эмаль повреждается либо само изделие деформируется. У оцинкованных труб срок эксплуатации длительный, но они часто загрязняют источник воды оксидом цинка.

Обсадные трубы из асбестоцемента

Изделия из асбестоцемента активно применяются для создания различных гидротехнических сооружений благодаря их низкой стоимости, стойкости к агрессивному влиянию химических соединений.

К преимуществам таких обсадных систем относится следующее:

• устойчивость к возникновению ржавчины;
• небольшая цена, доступность;
• безопасность;
• практичность;
• долгий срок применения – до 65 лет.

Трубы из асбестоцемента применяются в самых разных областях строительства.

Несмотря на то что асбестоцементные трубы для обсадки обладают множеством достоинств, необходимо учитывать и их ограничения:

1. Монтаж своими руками осуществлять сложно. Требуется дорогое оборудование подъемного типа.
2. Материал является хрупким.
3. Отсутствует резьба для фиксации изделий. Их соединять придется посредством стыка. А такой метод не может гарантировать полную герметизацию всей конструкции.
4. Сложно чистить и обслуживать детали. Бетонное основание является пористым, из-за чего на нем накапливается много грязи. Чистить поверхности стен разрешается только после полного осушения источника воды.

Запрещено использовать асбестоцемент для артезианских скважин, которые проходят в почве известнякового типа.

Обсадные трубы из пластика

Обсадные трубы из пластика стали конкурентами традиционным изделиям из бетона и стали. Их делают из ПВХ, полиэтилена НД и полипропилена.

Пластиковые обсадные трубы обладают следующими положительными характеристиками:

• долгий срок эксплуатации материала;
• устойчивость к негативному влиянию солей и прочих химических соединений;
• устойчивость к появлению ржавчины;
• простота установки конструкции, так что каждый сможет выполнить это собственноручно;
• высокая герметизация конструкции за счет использования соединения в виде резьбы;
• малый вес деталей;
• невысокая стоимость, доступность.

В пластиковых обсадных трубах вода для питья из скважины не будет менять свой химический состав. Кроме того, в ней не развивается патогенная микрофлора.

Но необходимо помнить, что такие обсадные трубы используют для обустройства скважины в почвах песчаного типа и при этом их глубина не должна быть больше 55 м. Еще такие пластиковые конструкции подойдут для колонн с фильтрованием.

Пластиковые трубы наиболее распространенный вариант при бурении скважин.

Что касается недостатков подобных труб для обсадки, то они склонны к повреждениям, деформациям и восприимчивости к низкой температуре.

Расчет диаметра трубы для обсадки

От того, насколько правильно подобраны трубы с соответствующим диаметром, зависит эффективность работы всей скважины и ее производительность. Чем больше размеры обсадной колонны, тем выше дебит источника воды.

Для этого вычисляют затраты жидкости при максимальных нагрузках. Нормы ее расхода составляет за час около 0,7 куб. м. Она может применяться для бытовых и хозяйственных целей.

Во время вычисления требуемого диаметра обсадной трубы учитывают размер, тип и производительность насоса и подключаемого к нему оборудования. Например, если затраты составляют 4 куб. м в единицу времени, то рекомендуется использовать оборудование, у которого диаметр 80 мм. Этот показатель максимально допустимый.

К показателю диаметра, который есть у оборудования с насосом, необходимо прибавлять еще 0,5 см. Это дистанция, которая должна быть от поверхности насоса до самой обсадной трубы. Также требуется добавить еще 0,5 см, что представляет собой саму толщину стен обсадки.

Чтобы определить внутренний диаметр обсадной трубы, необходимо использовать как раз такую формулу. Например, если насос составляет 9 см, то к нему нужно добавить еще 1 см. Получается 10 см (100 мм). Но при этом, учитывая размер стенок (0,5 см), диаметр трубы будет 110 мм, т. к. необходимо прибавить 10 мм.

Обсадные детали производятся по 8,9, 10,8, 11,4, 12,7, 13,3 см.

Устройство обсадки для скважины

Колонна обсадки для гидротехнического сооружения отличается соответствующим строением.

Она включает следующие детали:

1. Фильтр в начале. Он очищает питьевую воду от песчаных и глинистых включений. Для его создания применяют проволоку либо сетку из нержавеющего материала.
2. Фильтр на дне. Он выполнен из гравия. Предназначен защищать точку забора жидкости от грунтовых вод и грязи, которая может попадать в питьевую воду из более низких прослоек.
3. Герметичный оголовок. Он защищает скважину от негативного влияния наружных факторов окружающей среды.

Большое количество труб, которые представлены на строительном рынке, позволяет выбрать максимально подходящий вариант, который будет обеспечивать долгий период эксплуатации скважины.

</index>Используемые источники:

• https://vodatyt.ru/obsadnaya-truba/ustroystvo-i-vidy.html
• https://stroy-podskazka.ru/vodosnabzhenie/truby/obsadnaya-dlya-skvazhiny/
• https://wodakachka.com/skvazhiny/oborudovanie/obsadnuaya-truba-harakteristiki.html
• https://oburenie.ru/skvazhiny/obsadnaja-truba.html
• https://vodasovet.ru/scvazhina/obsadnye-truby-dlya-skvazhin